رباتیک و تاریخچه ی رباتیک

مطالبي در باره ي رباتيك


مشهورترین روبات‌های تاریخ

 

3- مریخ‌نوردهای اسپریت و آپورتونیتی
مریخ‌نوردهای اسپریت و آپورتونیتی، زمستان 1382 بر سیاره سرخ فرود آمدند و قرار بود ماموریتی 90 روزه داشته باشند. اما اکنون 5 سال است که این دو مریخ‌نورد، سطح مریخ را می‌کاوند. در مرداد 1383 / آگوست 2004، آپورتونیتی این تصویر را از سایه خودش گرفت، وقتی که رهسپار دهانه اندورنس (دهانه پایداری) بود. تصاویر فراوانی از این دو مریخ‌نورد و هم‌چنین سطح سیاره سرخ در آرشیو ناسا موجود است.

4- رومبا
جاروبرقی خودکار شرکت آی‌روبات، احتمالا موفق‌ترین روبات خانگی تمام تاریخ است! از سال 1381 که این جاروبرقی به بازار عرضه شد، بیش از 2.5 میلیون دستگاه از آن به فروش رفته است. بسیاری از خریداران این جاروبرقی نسبت به این ابزار تعلق خاطر پیدا کرده‌اند؛ برخی دیگر نیز برای آن اسم انتخاب کرده‌اند و حتی لباس تنش کرده‌اند. پژوهشگران روباتیک امیدوارند با ارتقای هوش مصنوعی این دستگاه و استفاده از نظرات مشتریان، کار با این روبات نظافت‌چی را آسان‌تر سازند.

5- هو-ای، ده‌وی و لویی
فیلم علمی‌تخیلی سایلنت‌رانینگ (فرار بی‌صدا) محصول ساال 1972 / 1351، داستان مردی است که به‌تنهایی از تنها گیاهان زمین باقیمانده در منظومه شمسی حفاظت می‌کند و برای این‌کار، با 3 روبات دیگر همکاری می‌کند. مراقبت و برداشت محصول گیاهان، حوزه‌ای فعال در روباتیک امروز است.

6- ریبرت هوپر تری‌دی (منتخب 2008)
مارک ریبرت که دکترای روباتیک دارد، کشف کرد که روبات‌ها برای آن‌که بتوانند با کارایی بیشتری کار کنند، باید مانند حیوانات حرکت کنند. نکته کلیدی در حرکت حیوانات این است که عدم تعادل به اندازه حفظ تعادل در حرکت آنها تاثیر دارد. روبات جهنده یک‌پای او مدام درتلاش است خودش را از افتادن نجات دهد و همین، سبب می‌شود که این روبات همیشه ایستاده باقی بماند؛ درست همان‌طور که حیوانات انجام می‌دهند. پس‌از این اختراع، ریبرت شرکت بوستون‌داینامیکز را تاسیس کرد و در آنجا نخستین قاطر کوچک روباتیک را ساخت که همانند قاطر واقعی حرکت می‌کند.

7- یونیمیت (منتخب 2003)
نخستین روبات صنعتی جهان، سال 1961 / 1340 در کارخانه جنرال‌موتورز آغاز به کار کرد. این روبات با انجام دستورالعمل‌هایی که روی نوار مغناطیسی ذخیره شده بود، قطعات خودرو را به یکدیگر جوش می‌داد. جورج ده‌وول و ژوزف انگلبرگر با الهام از داستانی علمی تخیلی، این روبات را اختراع کردند.

دیگر روبات‌های منتخب سال 2003 عبارتند از هال 9000 (روبات فرمانده فضاپیما در فیلم مشهور 2001، ادیسه فضایی)؛ مریخ‌نورد سوجورنر و آر2دی2، روبات بی‌سروصدای مجموعه جنگ‌های ستاره‌ای.

8- آسیمو (منتخب 2004)
شرکت ماشین‌سازی هوندا، آسیمو را نخستین‌بار در سال 2000 / 1379 رونمایی کرد و از آن زمان تاکنون، پیوسته بر توانایی‌های این روبات انسان‌نما افزوده است. مهم‌ترین این توانایی‌ها، دویدن و انجام کارهای پذیرایی است. شرکت هوندا، نمونه‌های آسیمو را به پژوهشگران در سراسر جهان قرض می‌دهد تا از آن برای تحقیقات روباتیک و هوش مصنوعی استفاده کنند.

+ نوشته شده در  دوشنبه سیزدهم تیر ۱۳۹۰ساعت 15:6  توسط reza  | 

ربات فوتباليست

قبل از هرچیز بهتر است کمی در رابطه با روش کار این ربات ها بگوییم . ربات های فوتبالیست سایز کوچک ، ربات هایی بسیار پر سرعت و با هوش هستند که بر اساس پردازش تصویر کار می کنند . در واقع بالای زمین دو دوربین نصب است که بر روی زمین سبز عمود می باشند و تصویر بدست آمده از این دوربین ها برای دو تیم ارسال می شود سپس هر دو تیم باید در کامپیوتر خود تصاویر را پردازش کنند و تشخیص دهد که توپ و بازیکنان کجا هستند سپس به بازیکننان خود بصورت بی سیم فرمان دهند که چه کاری انجام دهند . البته شرکت کننده ها هیچ کنترلی بر ربات ها ندارند و فقط بر اساس برنامه نوشته شده عمل می کند .

تا چند مدت پیش پردازشی که توسط این ربات ها انجام بصورت دو بعدی بود در واقع فقط مکان توپ بصورت x,y شناسایی می شد و اگر توپ در ارتفاعی از زمین بود ربات ها تشخیص نمی دادند ولی در آخرین مسابقاتی که شرکت کردیم متوجه شدیم حتی ربات ها ارتفاع توپ را نیز می سنجند و می توانند هد بزنند و یا تشخیص دهند که توپ از بالای سرشان عبور میکند . در واقع وقتی توپ از زمین ارتفاع می گیرد به دوربین نردیک تر می شود و درشت تر جلوه می نماید بر اساس درشت تر شدن می توان فهمید از زمین چه ارتفاعی گرفته است .


+ نوشته شده در  دوشنبه سیزدهم تیر ۱۳۹۰ساعت 0:30  توسط reza  | 

ربات پرنده

مدتی است که در مسابقات رباتیک ، ربات های پرنده نیز محبوبیت خاصی در بین شرکت کننده ها پیدا کرده است . این ربات ها به صورت معمول باید بتوانند از یک مسیر پر پیچ و خم عبور نمایند و به مقصد برسند . و امتیازاتی که شامل این ربات ها می شود سرعت ربات - استحکام - امکان فیلمبرداری - پیدا کردن مصدومین در مسیر - کشیدن نقشه مسیر - و لندینگ اتوماتیک است البته در هر مسابقه قوانین خاص خود را دارد .

مهمترین کاربرد های ربات های پرنده:

 - شناسایی مناطق دچار بحران ناشی از عوامل طبیعی مانند سیل زلزله آتش سوزی در برف ماندگان و ...

 - فیلم برداری تلویزیونی سینمایی و مستند و برای اهداف تبلیغاتی

 - بازرسی توربین های بادی، خطوط انتقال برق قدرت و برج های پالایشگاه برای جلوگیری از خرابی های کوچک قبل از تبدیل به مشکلی بزرگ

 - جمع آوری اطلاعات هواشناسی، ترافیکی و نقشه برداری

 - شناسایی نظامی و گشت های مرزی

+ نوشته شده در  دوشنبه سیزدهم تیر ۱۳۹۰ساعت 0:26  توسط reza  | 

انواع ربات (2)

ربات امدادگر
يکي از راهکارهايي که براي نجات مصدومين زلزله استفاده مي شود، به کاربستن رباتيک و علوم کامپيوتر در عمليات امداد و نجات است. از طريق اين فناوري‌ها مي‌توان به مصدومين گرفتار در زير آوار دسترسي پيدا کرده و جان آن‌ها را نجات داد
اين ربوتها به گونه‌اي طراحي شده است که بتوان مسير خود را در شکاف‌هاي باريک و از ميان آوار به‌جا مانده از ساختمان بيابد و در لا‌به‌لاي آن‌ها به جستجوي مصدومين حادثه بپردازد. پيکره‌ي اين رباتها به يک دوربين و يک ميکروفون براي دريافت داده‌هايي از ميان ويراني‌ها مجهز شده است. به علاوه يک حسگر حرارتي نيز به تجهيزات اين ربوت ها افزوده شده، تا بتواند حرارت بدن مصدوم را دريافته و موقعيت او را بيابد. اين حسگر، اين امکان را نيز فراهم مي‌سازد که حتي اگر در زير آوار منبع نوري نيز وجود نداشت و مصدومين در تاريکي گرفتار شده بودند، باز هم فرصت يافته شدن آن‌ها وجود داشته باشد. طراحي منعطف اين ربوتها برخي توانمندي‌هاي مختص محيط‌هاي دچار سانحه را به آن افزوده است، اگر در شرايطي اين ربوتها با مانعي در زير آوار برخورد کند و به سبب اين برخورد تعادل خود را از دست بدهد و يا از ارتفاعي، فرو بيفتد، خواهد توانست با چرخش پيکره‌ي خود مجدداً به وضعيت متعادل و مناسب براي حرکت بازگردد.

مباني رباتيك
ربات ها ماشين هايي هستند كه به تقليد رفتار انسان ها يا حيوانات مي پردازند . انسان ها داراي جسم مي باشند و از ماهيچه براي حركت بدن ، حسگر براي دريافت اطلاعات محيط ، قدرت براي فعال كردن ماهيچه ها ، مغز براي پردازش اطلاعات حسگرها و دستور به ماهيچه ها و ويژگي هاي نامشهود ديگر مانند هوش و روحيه برخوردارند . به طور مشابه ربات ها نيز از ساختار قابل حركت ، موتورها ، حسگرهايي براي مشاهده محيط ، فعال ساز براي كنترل حركت ، منبع تغذيه و پردازنده / كامپيوتر براي كنترل رفتار و اجزاي خود برخوردار مي باشند . ربات هاي صنعتي بازوها يا ماشين هاي خودكار مكانيكي هستند كه توسط كامپيوتر كنترل شده و از آنها در خطوط مونتاژ كارخانه ها استفاده مي شود . وظايف آنها بازه وسيعي را از اتصال اجزاي بدنه اتومبيل تا قرار دادن يك قطعه بسيار كوچك در يك دستگاه الكترونيكي در بر مي گيرد .
يك ربات صنعتي كه از شش مفصل برخوردار است ، شباهت بسيار زيادي به بازوي انسان دارد . اين شش اتصال در واقع معادل شانه ، آرنج و مچ هستند . هر كدام از اين اتصالات توسط يك موتور DC/AC كنترل مي شوند . خود اين موتورها توسط سيگنال هايي كه توسط كابل منتقل مي شود ، كنترل مي گردند .
كامپيوتر كنترلي ربات شامل برنامه هايي است كه رفتار هر موتور را كنترل مي كند و بدين ترتيب ربات عمل مورد نياز را انجام مي دهد . براي حركت ربات ، اين رايانه ، موتورها و دريچه هاي مرتبط را فعال مي كند . ربات ها قابل برنامه ريزي جديد بوده و مي توان با برنامه ريزي جديد رفتار متفاوتي را از آنها انتظار داشت .
برنامه يك ربات جوشكاري حاوي دستورات لازم در زمينه ميزان جريان برق و اعمال جريان براي المان جوشكاري ربات است تا بدين ترتيب بعنوان قطعات فلزي با قطرهاي مختلف را به هم جوش داد . حسگرهاي موجود ، اطلاعات محيطي را به صورت پسخورد در اختيار كامپيوتر كنترلي قرار مي دهند و آنها را قادر مي سازند تا عمليات ربات را مطابق با شرايط محيطي تنظيم كنند . كامپيوترها سيگنال هاي فرمان را به ابزار رباتيك ارسال مي نمايند و بدين ترتيب عمليات كارخانه كنترل مي گردد .
مي توان ماشين هاي رباتيك را به گونه اي برنامه ريزي كرد كه وظايف مختلفي را انجام دهند و در نتيجه ربات ها مي توانند به منظور توليد محصولات مختلف ، مورد استفاده قرار گيرند . ربات هاي فوق در كارخانه هايي مورد استفاده قرار مي گيرند كه محصولات متنوعي را در دسته هاي كوچك توليد مي كنند و محصولات هر دسته با دسته ديگر فرق مي كند . ربات ها با سخت افزار فرآيند توليد ادغام مي شوند . پس از اينكه كار جاري خط توليد به پايان رسيد ، مي توان از اين ربات ها براي كار ديگر دوباره استفاده كرد .
خط توليدي كه در آن از ربات استفاده مي شود ، ممكن است فقط شش ماه دوام داشته باشد . پس از آن ، كارخانه به دليل تغيير محصول توليدي خود بايد خط توليد فوق را جمع آوري كند . از آنجايي كه مي توان ربات ها را براي انجام كارهاي مختلف برنامه ريزي كرد ، مي توان آنها را به راحتي از يك خط توليد جدا كرده و در جاي ديگر مورد استفاده قرار داد.
كارخانه موتورولا از دو ربات به طور همزمان براي مونتاژ قطعات الكترونيكي در دستگاه هاي راديويي خود استفاده مي كند . اين دو ربات دوازده كار پايه اي مانند قرار دادن قطعات الكترونيكي بر روي بوردهاي چاپي را بطور مشترك با هم انجام مي دهند . اين دو ربات به صورت جفت و دقيقا مانند دو بازوي يك انسان در خط مونتاژ كار مي كنند و كامپيوتر كنترل كننده با ارسال سيگنال هاي مناسب مانع از برخورد آنها باهم مي شود .

حواس انسان براي ربات ها :
تمركز طراحان بر شبيه سازي حواس انسان براي ربات ها است . ربات ها بايد بتوانند حسي از محيط پيرامون خود داشته باشند ( مشابه حواس انسان ) . آنها بايد بتوانند ببينند ، احساس كنند ، بشنوند ، بو بكشند و با انسان ها به زبان طبيعي صحبت كنند .رادارها ، دستگاههاي كاشف ، ميكروفن هاي جهت دار ، اسكنر هاي بدن و موارد مشابه قادر ند بهتر از اعضا ي بدن انسان عمل كنند ، ببينند و يا اشياء را شناسايي كنند . مشكل اصلي ، گردآوري اطلاعات نيست ، بلكه تفسير و درك آنهاست .
ساخت رباتي كه بتواند به سطح يك چاه نفت در دريا برود يا رباتي كه بتواند به يك راكتور هسته اي وارد شود ، بسيار متفاوت از رباتي است كه در آن لوله است . تصوير لوله تنها نشان دهنده جلبك هايي است كه به دور اتصالات جمع شده اند . اگر قرار است ربات تشخيص دهد كه مي تواند مشكل را حل كند يا نه ، بايد از هوش لازم براي رفع ابهام از تصوير و ايجاد يك تصوير واضح و روشن برخوردار باشد . ربات ها بايد اطلاعات مورد نياز را براي پاسخگويي به مسائل پيش آمده در جهان واقعي فراهم سازند . ربات ها بايد قادر به درك حوادث پيرامون خود باشند تا بتوانند بر آنها كنترل داشته باشند و گرنه ، داشتن حواس صرف براي گردآوري اطلاعات ، ارزشي نخواهد داشت . حواس آنها بايد پسخوري از اثرات رفتار انها بر جهان ، به آنها بدهد .

ربات هاي بيولوژيكي :
محققان به دنبال هوش هستند ، گرچه اين هوش لزوما به پيچيدگي مغز انسان كه از ميليارها نورون و تريليون ها اتصال برخوردار است نخواهد بود . گرچه بسياري از مناطق مغز انسان از ساختار يكنواختي برخوردارند ، ولي صدها منطقه در مغز وجود دارد كه از نظر معماري متمايز هستند . اين مساله سبب پيچيدگي شبيه سازي مغز انسان در ربات ها مي شود .
در مقايسه ، حشرات و موجودات دريايي از نورون هاي كمتري برخوردارند . مهندسان با استفاده از داده هاي رفتاري مي دانند كه چگونه بخش هاي مغز اين موجودات با هم در ارتباط هستند و همچنين از نحوه تعامل نورون هاي آنها به منظور انجام يك كار خاص مطلع هستند .
هوش مغز سوسك براي توسعه ربات هاي بيولوژيكي بكار گرفته شده است . حشرات در زمان حركت بالا ، زير با پيرامون موانع شش بازوي خود را كنترل مي كنند . ربات هاي شش بازويي مانند Lemur (مخففLimbed Excursion Mobile Utility Robot ) " ربات با قدرت حركت عضوي " از خصوصيات سيستم عصبي حشرات براي حركت در سطوح سخت و ناهموار به منظور گردآوري ، نمونه برداري و تحليل داده ها استفاده مي كنند .
ماهيچه ها مسبب حركت و دستكاري در مخلوقات هستند . فعال سازي هاي ربات ها در واقع شبيه ساز ماهيچه ها به شمار مي روند . فعال سازي هايي كه از پليمرهاي فعال شونده با جريان برق (EAP) استفاده مي كنند ، بيشترين شباهت را به ماهيچه هاي بيولوژيكي دارند . EAP ها در پاسخ به تحريك هاي الكتريكي تغيير شكل مي دهند .در صورتي كه به سيال هاي الكترورئولوژيك (ERF) مبتني بر EAP تحريك الكتريكي وارد شود ، چسبناك مي شوند . از ERF ها براي توسعه فعال سازي هاي مينياتوري كنترل شونده توسط جريان برق استفاده مي شود . نيروهايي كه در محيط هاي دور اعمال مي شوند ، سبب تغيير در ويسكوزيته ERF شده و بدين شكل خود را در اجزاي مكانيكي ربات نشان مي دهند .
از ربات هاي مبتني بر EAP در كاربردهاي پزشكي و فضايي استفاده مي شود . ربات ماهي اولين محصول تجاري است كه در آن از EAP استفاده شده است . اين ربات مي تواند بدون استفاده از موتور يا باتري و با استفاده القاء گرهاي موجود شنا كند .
EAP ها را ميتوان به شكل هاي مختلفي ساخت . از تركيب آنها با حسگرهاي MEMS ( سيستم ميكروالكترومكانيكي ) مي توان به فعال سازهاي هوشمند دست يافت . EAP واسطي است بين انسان و ماشين در واقع جايگزيني است براي حواس انسان . بعنوان مثال ، مي توان از EAP بعنوان واسط بين ربات و مغز انسان استفاده كرد . كلاوس پيترزانر از دانشگاه ساوت همپتون در انگلستان رباتي ساخته است كه توسط يك نمونه پرورش يافته و خاص از موجودات زنده " كپك مانند" كنترل ميشود . اين سلول ها از نور دوري مي كنند .
يك نمونه ستاره اي شكل از اين سلول ها به يك ربات شش بازويي ربات متصل گرديده اند . تابش نور سفيد بر بخشي از ارگانيسم سلول سبب مرتعش شدن آن مي گردد . اين ارتعاشات به رايانه منتقل شده و بر اساس آن سيگنال هاي كنترلي براي حركت بازوها ارسال مي گردد . با تابش نور برروي بخش هاي مختلف ستاره ، بازوهاي متفاوتي را ميتوان حركت داد . با انجام اين كار به صورتي منظم و با قاعده ، ميتوان ربات را به راه انداخت .

+ نوشته شده در  شنبه هفدهم اردیبهشت ۱۳۹۰ساعت 14:52  توسط reza  | 

انواع ربات (1)

رباتهای امروزی که شامل قطعات الکترونیکی و مکانیکی هستند در ابتدا به صورت بازوهای مکانیکی برای جابجایی قطعات و یا کارهای ساده و تکراری که موجب خستگی و عدم تمرکز کارگر و افت بازده می شوند بوجود آمدند.

این گونه رباتها جابجاگر (manipulator) نام دارند . جابجاگرها معمولا در نقطه ثابت و در فضای کاملا کنترل شده در کارخانه نصب می شوند و به غیر از وظیفه ای که به خاطر آن طراحی شده اند قادر به انجام کار دیگری نیستند . این وظیفه می تواند در حد بسته بندی تولیدات , کنترل کیفیت و جدا کردن تولیدات بی کیفیت , و یا کارهای پیچیده تری همچون جوشکاری و رنگزنی با دقت بالا باشد .

نوع دیگر رباتها که امروزه مورد توجه بیشتری است رباتهای متحرک هستند که مانند رباتهای جابجا کننده در محیط ثابت و شرایط کنترل شده کار نمی کنند . بلکه همانند موجودات زنده در دنیای واقعی و با شرایط واقعی زندگی میکنند و سیر اتفاقاتی که ربات باید با انها روبرو شود از قبل مشخص نیست . در این نوع ربات هاست که تکنیک های هوش مصنوعی باید در کنترلر ربات (مغز ربات) به کار گرفته شود .

رباتهای متحرک به دسته های زیر تقسیم بندی میشوند :

1 : رباتهای چرخ دار با انواع چرخ عادی و یا شنی تانک  و با پیکربندی های مختلف یک, دو یا چند قسمتی

انواع ربات ها

2 : رباتهای پادار مثل سگ اسباب بازی AIBO  ساخت سونی  یا ربات ASIMO  ساخت شرکت هوندا

انواع ربات ها

3 : رباتهای پرنده

انواع ربات ها

4 : رباتهای چند گانه ( هایبرید ) که ترکیبی از رباتهای بالا یا ترکیب با جابجاگرها هستند .

انواع ربات ها

و  . ..

+ نوشته شده در  دوشنبه پنجم اردیبهشت ۱۳۹۰ساعت 15:40  توسط reza  |